Speciální optické praktikum (FSI-TSO)

Akademický rok 2021/2022
Garant: Ing. Martin Antoš, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Prvá nabídka kursu si klade za cíl naučit studenty základním postupům optických měření včetně měření parametrů optických prvků a seznámit je prakticky s provedením a přesností interferenčních, difrakčních a mikroskopických metod.
Ve druhé nabídce je cílem kursu seznámit studenty s podstatou a provedením základních měření ve fyzice povrchů a tenkých vrstev.
Výstupy studia a kompetence:
V prvé nabídce studenti získají znalosti a dovednosti potřebné k navrhování a vytváření optických soustav, provádění optických měření a pozorování.
Druhá nabídka vede k získání praktických zkušeností s typickými experimentálními technikami a postupy v oblasti fyziky povrchů a tenkých vrstev.
V obou nabídkách kursu získají studenti zkušenost týmové experimentální práce, schopnost aplikovat teoretické poznatky při praktickém měření a prezentovat písemnou formou výsledky své práce.
Prerekvizity:
V první nabídce kursu se předpokládá znalost inženýrské a aplikované optiky, ve druhé nabídce znalost základů fyziky pevných látek a základních fyzikálních technologií.
Obsah předmětu (anotace):
V prvé nabídce kursu se studenti seznámí se základními i pokročilejšími optickými měřicími metodami a jejich inženýrskými aplikacemi.
Druhá nabídka se zaměřuje na experimenty v oblasti fyziky povrchů a tenkých vrstev.
Metody vyučování:
Výuka je tvořena laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínkou úspěšného absolvování kursu je absolvování všech předepsaných úloh a odevzdání všech protokolů alespoň ve vyhovující kvalitě. Klasifikace kursu vychází z hodnocení jednotlivých protokolů a z hodnocení kvality přípravy a provedení jednotlivých úloh.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Je nutno absolvovat všechny úlohy předepsané ve zvolené nabídce kursu podle pokynů vedoucích jednotlivých úloh.
Typ (způsob) výuky:
    Laboratorní cvičení  13 × 3 hod. povinná                  
Osnova:
    Laboratorní cvičení Osnova kursu je tvořena jednotlivými úlohami, které student absolvuje podle domluvy s jednotlivými vyučujícími.

Úlohy v první nabídce kursu: měření úhlů optických hranolů, klínů a planparalelních destiček pomocí paprskové optiky, přesná měření úhlů optických prvků interferenčními metodami, měření indexu lomu, měření ohniskové vzdálenosti optických prvků a soustav, spektroskopie laserem buzeného plazmatu - LIBS, optická profilometrie - měření topografie povrchů, Fresnelova difrakce, Fraunhoferova difrakce, konfokální mikroskopie, holografická mikroskopie.

Úlohy ve druhé nabídce kursu: elementární procesy v plazmatu - ověření Paschenova zákona, rozpad plazmatu, optická reflexní spektrometrie, elipsometrie, leptání a depozice tenkých vrstev pomocí iontových svazků, hmotnostní spektrometrie – RGA a SIMS, fotoelektronová spektroskopie - XPS, mikroskopie STM a AFM, difrakce pomalých elektronů – LEED, elektronová mikroskopie.
Literatura - základní:
1. Reynolds, G. O., DeVelis, J. B., Parrent G. B., Thompson B. J.: The New Physical Optics Notebook
2. Luth, H.: Surfaces and Interfaces of Solids
3. Eckertová, L.: Physics of Thin Films
4. Born, M., Wolf, E.: Principles of Optics. Cambridge University Press, Cambridge 1999.
Literatura - doporučená:
1. Fuka J., Havelka B.: I. Optika
2. Schroeder, G.: Technická optika
3. Feldman, L. C., Mayer J. W.: Fundamentals of Surface and Thin Film Analysis
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-PMO-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Povinný 2 1 Z